Техника - молодёжи 1969-11, страница 22

nOGUUМОК

швшм

20 миллионов

ЛОШАДЕЙ В УПРЯЖКЕ

Глупейшая идея попета на Луну — пример тех предельных абсурдов, до которых в результате порочной узкой специализации доходят ученые, рабо-" тающие... в полной изоляции друг от друга. Для

того чтобы снаряд полностью преодолел силу притяжения Земли, ему нужно сообщить скорость 11 км/сек. Эквивалентная тепловая энергия одного грамма составляет при такой скорости 15 180 калорий... Энергия нитроглицерина — наиболее бризантного взрывчатого вещества — менее 1500 калорий на грамм. Следовательно, само это взрывчатое вещество располагает всего лишь '/ш той энергии, которая необходима ему, чтобы оторваться от Земли... Отсюда явствует, что это предложение неосуществимо в самой своей основе...»

Понадобилось всего 43 года, чтобы идея, провозглашенная неким профессором Бикертоном «глупейшей» и «неосуществимой в самой своей основе», стала реальностью. Но еще прежде чем нога землянина впервые ступила на лунную твердь, десятки автоматических станций и аппаратов достигли поверхности Луны, отправились к Марсу и Венере, стали сами искусственными планетами. И каждый из этих запусков — наглядных опровержений многочисленных мрачных пророчеств — стал возможным благодаря одному и тому же двигателю — ракетному...

Комментируя заявление Бикертона, английский писатель-фантаст А. Кларк указал на главные заблуждения профессора.

Во-первых, «пусть нитроглицерин располагает всего лишь 'До энергии, необходимой для преодоления земного тяготения. Это означает только, что для запуска в космос 1 кг полезного груза придется взять десять килограммов нитроглицерина».

А во-вторых, «от ракетного горючего мы требуем энергии, а не бри-зантности, не стремительности ее высвобождения; нитроглицерин и другие аналогичные взрывчатые вещества содержат на единицу веса значительно меньше энергии, чем такие смеси, как керосин с жидким кислородом».

Уже по этим замечаниям можно уловить различие между ракетным двигателем твердого топлива — РДТТ и жидкостным ракетным двигателем — ЖРД...

ХИМИЧЕСКАЯ КОСМОНАВТИКА

Т РУДно представить себе схему двигателя более простую, чем схема

РДТТ. Никаких насосов и турбин, никаких трубопроводов, никаких баков и баллонов. Только камера сгорания и реактивное сопло. Весь запас топлива — твердой смеси горючего с окислителем — находится непосредственно в камере сгорания. Внешняя поверхность заряда покрывается негорючим веществом или плотно примыкает к стенкам камеры: горение должно идти только по поверхности сквозного звездообразного отверстия в заряде. Форма этого отверстия подбирается обычно так, чтобы по мере выгорания топлива поверхность горения оставалась бы постоянной, давление и температура в камере не повышались и тяга двигателя не изменялась.

Эта подкупающая простота, неприхотливость, постоянная готовность к действию сделали РДТТ незаменимыми в боевой технике, где их устанавливают на зенитных, противотанковых и других ракетах. Но если говорить о космических полетах, то тут многие достоинства РДТТ оборачиваются недостатками. Их практически нельзя выключить, пока не выгорит все топливо. Искусным подбором топлива и его геометрии можно запрограммировать тот или иной закон изменения тяги в полете, но, после того как ракета снаряжена, менять эту программу уже невозможно. Трудно изменять и направление силы тяги в полете: надо либо устанавливать газовые рули а сопле ракеты, либо делать поворотным само сопло. И то и другое решение получается довольно громоздким и сложным.

Но самое главное, конечно, в том, что твердые топлива не позволяют получить скорость истечения газов больше 2500 м/сек...

В принципе любой ракетный двигатель создает тягу, отбрасывая назад рабочее вещество — газы, плазму, заряженные частицы. И чем выше скорость истечения рабочего вещества, тем экономичнее двигатель, тем меньший запас топлива нужен для вывода полезного груза в космос.

Жидкостные ракетные двигатели — ЖРД, как и РДТТ, термохимические. В них главный метод получения высоких скоростей истечения газов — это увеличение их температуры. Но в отличие от РДТТ в ЖРД горючее и окислитель хранятся в жидком виде в отдельных баках.

Такое раздельное хранение позволяет использовать самые энергоемкие топлива, при сгорании которых выделяются огромные количества энергии. Высокие температуры, возникающие при этом, не угрожают камерам сгорания. В отличие от РДТТ, продолжительность работы которых ограничена перегревом стенок, в ЖРД стенки камеры сгорания можно охлаждать жидким топливом, идущим затем к форсункам. Вот почему скорость истечения газов в ЖРД больше, чем в РДТТ, и достигает 3—4 тыс. м/сек. Кроме того, ЖРД можно выключать и вновь включать, регулировать величину тяги. Простым поворотом компактного двигателя нетрудно изменять и направление тяги. Эти достоинства с лихвой окупают некоторое усложнение конструкции ЖРД — появление насосов, системы регулирования, охлаждения и т. д.

Двигатель РД-107 «Восток» с тягой 102 т, разработанный в Советском Союзе в 1954—1957 годах, по праву может носить название классического. Первый в мире серийный двигатель, работающий на углеводород" ном горючем и жидком кислороде, он вывел на орбиту множество искусственных спутников Земли, космические корабли «Восток» с первыми космонавтами на борту. С помощью этих двигателей запустили автоматические межпланетные станции к Луне, Венере, Марсу, они разгоняли при старте космические корабли «Восход».

Спустя 10 лет, в 1965 году, в нашей стране созданы малогабаритные ЖРД для ракетно-космической си-⁴ стемы «Протон», суммарная тяга которых втрое превышает тягу га-гаринской ракеты.

Все самые впечатляющие достижения космической техники обязаны своим появлением термохимическим

Новые нниги

А. СИВЕРС, Ю. ТАРАКАНОВ, Космос и море. Л., «Судостроение», 1969.

Авторы рассказывают о радионавигации судов с помощью искусственных спутников Земли. Создание сети ИЗС. которые служили бы ориентирами для точного вождения морских и воздушных кораблей, — одна из важнейших прикладных задач космонавтики,

АРЛАЗОРОВ М. С., Фронт идет через КБ. М., «Знание», 1969.

Книга посвящена жизни и творчеству С. А. Лавочкнна. конструктора прославленных советских самолетов.

МОСТЕЛЛЕР Ф., РУРКЕ Р. и ТОМАС Д., В е р о я т н о с ть. Пер с англ. М., «Мир», 1969. (Современная математика. Популярная серия.)

ТОЛАНСКИЙ С., Удивительные свойства света, пер. с англ. М., «Мир», 1969.

18